1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплоэнергетика
  4. № 11, 2023

Теплоэнергетика, 2023, № 11, стр. 66-75

Тепломассообмен и газораспределение в пароводяном объеме с неконденсирующимся газом

А. А. Фальков a, *, И. Н. Кулаков a, Е. А. Слепнева a

a Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И.И. Африкантова (ОКБМ)
603074 г. Нижний Новгород, Бурнаковский проезд, д. 15, Россия

* E-mail: okbm@okbm.nnov.ru

Поступила в редакцию 12.01.2023
После доработки 17.05.2023
Принята к публикации 01.06.2023

Аннотация

Рассмотрены тепломассообмен и газораспределение в неравновесном пароводяном объеме с уровнем раздела фаз, содержащем неконденсирующийся газ. Эти процессы относятся в первую очередь к парогазовому компенсатору давления (ПГКД) интегрального реактора и определяют поведение ПГКД в нормальных и аварийных режимах. Подобные процессы происходят в водо-водяном реакторе и локализующем объеме на заключительной стадии аварийных режимов с потерей теплоносителя. Для реакторов малой мощности типа РИТМ-200 с газовым компенсатором давления необходимо учитывать явления, связанные с поведением неконденсирующихся газов. Дано краткое описание программы для ЭВМ GARRIC 2.2 для расчета распределения неконденсирующихся газов в I контуре и характеристик ПГКД водо-водяного реактора интегральной компоновки. Описание процессов тепломассообмена и газораспределения основывается на результатах экспериментов, проведенных на моделях ПГКД, в широком диапазоне параметров и газосодержаний. Расчет массообмена, в том числе испарения и конденсации пара, газопереноса на зеркале проводится с использованием модели аналогии тепло- и массообмена в условиях естественной конвекции среды. Представлены результаты верификации программы GARRIC 2.2 на экспериментальных данных, полученных при исследовании конденсации пара на стенках, испарения на свободной поверхности воды и распределения газа в парогазовом объеме при натурных параметрах. Программа GARRIC 2.2 аттестована Ростехнадзором в 2014 г.

Ключевые слова: водо-водяной реактор, компенсатор давления, неконденсирующийся газ, парогазовая смесь, газораспределение, тепломассообмен, испарение, конденсация, растворение газа, уровень раздела фаз

Список литературы

  1. Шервуд Т., Пикфорд Р., Уилки Ч. Массопередача: пер. с англ. М.: Химия, 1982.

  2. Берд Р., Стюарт В., Лайтфут Е. Явления переноса. М.: Химия, 1974.

  3. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: справ. / под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982.

  4. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990.

  5. Фальков А.А., Балунов Б.Ф. Исследование конденсации пара из паровоздушной смеси на стенках локализующего объема // Тезисы докл. Междунар. конф. “Теплофизика-92”. Обнинск, Россия, 20–22 окт. 1992 г.

  6. Верификация программы анализа аварий с потерей теплоносителя интегральных реакторов УРОВ-ЕНЬ/МБ-3 / А.А. Фальков, А.Н. Лепехин, В.С. Кууль, О.Б. Самойлов // Труды междунар. конф. “Теплофизика-95”. Обнинск, Россия, 21–24 нояб. 1995 г. Т. 2. С. 232–239.

  7. Experimental assessment of computer codes used for safety analysis of integral reactors / A.A. Falkov, V.S. Kuul, O.B. Samoilov, A.N. Lepekhin, G.N. Polyansky // Proc. of the NURETH-7. Saratoga Springs, USA, 10–15 Sept. 1995. V. 3. P. 2384–2393.

  8. Uchida H., Oyama A., Togo Y. Evaluation of post-incident cooling systems of light-water power reactors // Proc. of the Intern. Conf. on Peaceful Uses of Atomic Energy. 1965. V. 13. P. 93–104.

  9. Lee Y.-G., Kim J.-W., Park G.-C. Experimental study on wall condensation with noncondensables in steam-gas pressurizer // Proc. of the NURETH-13. Kanazawa, Japan, 27 Sept.–2 Oct. 2009. P. 1315.

  10. Condensation heat transfer characteristic in the presence of noncondensable gas on natural convection at high pressure / J.-W. Kim, Y.-G. Lee, H.-K. Ahn, G.-C. Park // Nucl. Eng. Des. 2009. V. 239. Is. 4. P. 688–698. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2008.12.011

  11. Martin J., Migot B. Experimental study of the surface evaporation rate of a heated water pool at high temperature using infrared thermography // Proc. of the NURETH-18. Portland, USA, 18–22 Aug. 2019. P. 2302–2313.

  12. Фальков А.А., Кулаков И.Н., Слепнева Е.А. Программа GARRIC 2.2. Расчет характеристик парогазового компенсатора давления и распределения неконденсирующегося газа в первом контуре интегрального реактора. Аттестационный паспорт № 352 от 17.04.2014.

  13. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: справ. пособие. Л.: Химия, 1982.

  14. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплоэнергетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал